高中生物_减数分裂和受精作用课件_新人教版选修

1、减数分裂问题探讨问题探讨 看以下果蝇雌雄个体体细胞与配子图中的看以下果蝇雌雄个体体细胞与配子图中的染色体有什么区别染色体有什么区别?你能猜想到什么问题吗你能猜想到什么问题吗?假设假设: :进行有性生殖的生物以进行有性生殖的生物以有丝分裂有丝分裂的方式产生的方式产生两性生殖两性生殖细胞细胞. .推理推理: :从上一代到下一代从上一代到下一代, ,体细胞中染色体数目发生了什么变化体细胞中染色体数目发生了什么变化? ?问题问题1：有性生殖细胞是怎么产生的：有性生殖细胞是怎么产生的呢？其中的染色体数是多少呢？呢？其中的染色体数是多少呢？ 男性个体女性个体46条母细胞母细胞46条母细胞母细胞有丝分裂有丝

2、分裂46条“生殖细胞生殖细胞”46条“生殖细胞生殖细胞”92条结合后结合后的细胞的细胞结论结论1：有性生殖细胞的产生不是以有丝分裂的：有性生殖细胞的产生不是以有丝分裂的方式进行的。方式进行的。 精子精子卵细胞卵细胞46条母细胞母细胞46条母细胞母细胞减数分裂减数分裂减数分裂减数分裂23条23条46条受精卵受精卵结论结论2：有性生殖细胞的成熟必须经过减数分裂。：有性生殖细胞的成熟必须经过减数分裂。 结论结论3：由受精卵发育成的新个体的体细胞中，染色体由受精卵发育成的新个体的体细胞中，染色体有一半来自其有一半来自其父方父方，另一半来自其，另一半来自其母方母方。 男性个体女性个体减数分裂的发现史减数

3、分裂的发现史 WeismannWeismann预测：卵细胞与精子成熟的过预测：卵细胞与精子成熟的过程中，必有一特殊的过程使染色体数目程中，必有一特殊的过程使染色体数目减半。减半。 18831883年，科学家发现马蛔虫精子与卵细年，科学家发现马蛔虫精子与卵细胞染色体数目只有体细胞的一半。胞染色体数目只有体细胞的一半。 18901890年，科学家确认精子与卵细胞的形年，科学家确认精子与卵细胞的形成需要经过减数分裂。成需要经过减数分裂。 18911891年，确认了减数分裂的全过程。年，确认了减数分裂的全过程。一、减数分裂的概念：一、减数分裂的概念：细胞连续分裂细胞连续分裂_，而染色体在，而染色体在整

4、个过程中整个过程中_的细胞分的细胞分裂方式。裂方式。结果，每个子细胞中的染色体数结果，每个子细胞中的染色体数比原来的原始生殖细胞中的染色比原来的原始生殖细胞中的染色体体数数减少一半减少一半。 两次两次只复制一次只复制一次结果结果发生过程发生过程发生时间发生时间发生范围发生范围性质性质减数分裂减数分裂特殊方式的特殊方式的有丝分裂有丝分裂有性有性生殖生殖的生物的生物原始的生原始的生殖细胞发殖细胞发展为生殖展为生殖细胞细胞细胞连续分裂细胞连续分裂两次，而染色两次，而染色体只复制一次体只复制一次细胞中染细胞中染色体数目色体数目,比原来减比原来减少了一半少了一半睾丸睾丸精原细胞精原细胞 ( (原始雄性生

5、殖细原始雄性生殖细胞其染色体数目胞其染色体数目与体细胞相同与体细胞相同) )( (一一) )精子形成的过程精子形成的过程睾丸睾丸1.1.场所场所: :2.2.过程过程: :染色体复制，每条染色体复制，每条染色体由两条姐妹染色体由两条姐妹染色单体构成。染色单体构成。减数第一次分裂间期减数第一次分裂间期此时染色体发生了哪此时染色体发生了哪些变化？些变化？减数第一次分裂前期减数第一次分裂前期特点：特点：染色体的行为发生染色体的行为发生了什么变化？了什么变化？同源染色体在减数分裂中在减数分裂中能配对能配对的两个染色体，它们的形的两个染色体，它们的形状、大小一般都相同，携带的遗传信息大体相状、大小一般都

6、相同，携带的遗传信息大体相同，一条来自同，一条来自父方父方，另一条来自，另一条来自母方母方。 1和和2是一对同源染色体，是一对同源染色体，3和和4是是一对同源染色体，一对同源染色体，5和和6是一对同是一对同源染色体源染色体。若若1，4，6表示来自表示来自母方母方，则则2，3，5表示来自表示来自父方父方。1 12 23 34 45 56 6联会同源染色体两两配对。但同源同源染色体两两配对。但同源染色体彼此之间还是独立的。染色体彼此之间还是独立的。 1 12 23 34 45 56 6四分体联会的每一对同源染色体含有四个染色单联会的每一对同源染色体含有四个染色单体，叫做四分体。体，叫做四分体。 a

7、 aaab b bbc ccc d ddd e ef feeff每对同源染色每对同源染色体联会可形成体联会可形成一个四分体。一个四分体。图中有图中有 _ 个四分体。个四分体。三特点：特点：中期：中期：同源染色体排列在赤道同源染色体排列在赤道板上，每条染色体的着丝点都板上，每条染色体的着丝点都附在纺锤丝上。附在纺锤丝上。后期：后期：同源染色体彼此分离，同源染色体彼此分离，移向细胞的两级。移向细胞的两级。结果：结果：一个初级精母细胞分裂一个初级精母细胞分裂成两个次级精母细胞。成两个次级精母细胞。减数第一次分裂中期、后期减数第一次分裂中期、后期1432思考：思考：1 1、此时是什么在分开？、此时是什

8、么在分开？2 2、次级精母细胞内染色体数目、次级精母细胞内染色体数目有何变化？有何变化？减数第二次分裂前期、中期、后期减数第二次分裂前期、中期、后期特点：特点：染色体不再复制；染色体不再复制；此时细胞内又是什么在此时细胞内又是什么在分开？分开？两条姐妹染色单体分两条姐妹染色单体分开，成为两条染色体。开，成为两条染色体。结果：结果：两个次级精母细胞经减两个次级精母细胞经减数第二次分裂，形成四数第二次分裂，形成四个精细胞。个精细胞。变形：变形：精细胞精细胞 精子精子精细胞中染色体数目如何？一一 、精子的形成过程、精子的形成过程 精原细胞精原细胞四分体四分体复制复制联会联会同源染色同源染色体分离体分

9、离初级精母细胞初级精母细胞 2nn2n染色体染色体次级精母细胞次级精母细胞 着丝点着丝点分裂分裂精细胞精细胞精子精子变形变形过程及其特点过程及其特点: :1 1个精原细胞个精原细胞1 1个初级精母细胞个初级精母细胞2 2个次级精母细胞个次级精母细胞4 4个精子细胞个精子细胞体细胞体细胞有丝分裂有丝分裂细胞分化细胞分化间期：细胞体积增大、染色体复制间期：细胞体积增大、染色体复制前期：前期：联会、四分体联会、四分体（非姐妹染色单体（非姐妹染色单体交叉互换）交叉互换）中期：同源染色体排列在赤道板两侧中期：同源染色体排列在赤道板两侧后期：同源染色体分离（非同源染色体后期：同源染色体分离（非同源染色体自

10、由组合）自由组合）末期：形成末期：形成2个次级精母细胞个次级精母细胞着丝点分裂，染色单体分离着丝点分裂，染色单体分离精子精子变形变形减数第一次分裂减数第一次分裂减数第二次分裂减数第二次分裂减数第一次分裂的实质：减数第一次分裂的实质： 同源染色体彼此分离，非同源染色同源染色体彼此分离，非同源染色体自由组合。体自由组合。 减数第二次分裂的实质：减数第二次分裂的实质： 着丝点分裂为二，染色单体变为染色体。着丝点分裂为二，染色单体变为染色体。（一次有丝分裂）一次有丝分裂） 比较项目减数第一次分裂减数分裂第二次分裂同源染色体染色体数同源染色体行为 中期分裂相后期分裂相减数第一次分裂与减数第二次分裂区别减

11、数第一次分裂与减数第二次分裂区别比较项目比较项目减数第一次分裂减数第一次分裂减数第二次分裂减数第二次分裂同源染色体同源染色体有有无无染色体数染色体数2n2n和体细胞相同和体细胞相同N N体细胞的一半体细胞的一半同源染色体行为同源染色体行为有联会，四分体有联会，四分体无无中期分裂相中期分裂相同源染色体排列同源染色体排列在赤道板两侧在赤道板两侧着丝点排列赤道着丝点排列赤道板上板上后期分裂相后期分裂相同源染色体分离同源染色体分离着丝点分离着丝点分离减数第一次分裂与减数第二次分裂区别减数第一次分裂与减数第二次分裂区别二、卵细胞的形成过程卵细胞卵细胞极体极体极体极体次级卵母细胞次级卵母细胞卵原细胞卵原细

12、胞四分体四分体复制复制联会联会同源染色同源染色体分离体分离着丝点着丝点分裂分裂着丝点着丝点分裂分裂1 、卵细胞的形成部位：卵细胞的形成部位： 卵巢卵巢2 、卵细胞的形成过程：卵巢的横切面示意图卵巢的横切面示意图染色体染色体2n2nn2nn1 1个卵原细胞个卵原细胞1 1个初级卵母细胞个初级卵母细胞1 1个次级卵母细胞个次级卵母细胞+1+1个第一极体个第一极体1 1个卵细胞个卵细胞+3+3个第二极体个第二极体体细胞体细胞有丝分裂有丝分裂细胞分化细胞分化间期：细胞体积增大、染色体复制间期：细胞体积增大、染色体复制前期：联会、四分体（非姐妹染色单体交叉互换）前期：联会、四分体（非姐妹染色单体交叉互换

13、）中期：同源染色体排列在赤道板两侧中期：同源染色体排列在赤道板两侧后期：同源染色体分离（非同源染色体自由组合）后期：同源染色体分离（非同源染色体自由组合）末期：形成末期：形成1 1个次级卵母细胞和个次级卵母细胞和1 1个第一极体个第一极体着丝点分裂，染色单体分离着丝点分裂，染色单体分离联会联会四分体四分体同源染色体分离同源染色体分离着丝点分裂着丝点分裂染色体复制染色体复制 (三三) 精子和卵细胞形成过程比较精子和卵细胞形成过程比较精子的形成过程精子的形成过程卵细胞的形成过程卵细胞的形成过程相同点相同点染色体的行为变化相同染色体的行为变化相同: :即在即在间期间期染色体先染色体先复复制制，在，在

14、第一次分裂第一次分裂时同源染色体时同源染色体联会联会，形成，形成四四分体分体，非姐妹染色体交叉互换，同源染色体，非姐妹染色体交叉互换，同源染色体分分离离，非同源染色体，非同源染色体自由组合自由组合，第一次分裂结束，第一次分裂结束后染色体数目减半；后染色体数目减半；第二次分裂时着丝点分裂第二次分裂时着丝点分裂，姐妹染色单体分离姐妹染色单体分离不不同同点点场所场所分裂分裂方式方式子细胞子细胞个数个数是否是否变形变形睾丸睾丸卵巢卵巢细胞质均等分裂细胞质均等分裂细胞质不均等分裂细胞质不均等分裂1 1个精原细胞个精原细胞4 4个精子个精子有变形过程有变形过程无变形过程无变形过程1 1个卵原细胞个卵原细胞

15、1 1个卵细胞个卵细胞+3+3个极体个极体有丝分裂与减数分裂的区别有丝分裂与减数分裂的区别有丝分裂有丝分裂减数分裂减数分裂适用范围适用范围体细胞的形成体细胞的形成生殖细胞的形成生殖细胞的形成形成细胞数目形成细胞数目2个个1个个(卵卵)或或4个个(精子精子)同源染色体同源染色体同源染色体不配同源染色体不配对对同源染色体配对、同源染色体配对、联会、还有分离联会、还有分离特点特点染色体复制一次染色体复制一次细胞分裂一次，细胞分裂一次，子细胞中染色体子细胞中染色体与体细胞相同与体细胞相同染色体复制一次，染色体复制一次，细胞分裂两次，子细胞分裂两次，子细胞中的染色体数细胞中的染色体数目是体细胞的一半目是

16、体细胞的一半区分有丝分裂与减数分裂技巧区分有丝分裂与减数分裂技巧减减前期前期减减前期前期（四分体）（四分体）减减前期前期有丝分裂有丝分裂前期前期判断下图各属于何种分裂？哪个时期？判断下图各属于何种分裂？哪个时期？减数分裂第一减数分裂第一次分裂中期次分裂中期减数分裂第二次减数分裂第二次分裂中期分裂中期减数分裂第一减数分裂第一次分裂后期次分裂后期对于细胞分裂图像的鉴别，还可以概括如下：对于细胞分裂图像的鉴别，还可以概括如下：一看染色体的数目一看染色体的数目( (奇偶性奇偶性) )；二看有无同源染色体；二看有无同源染色体；三看有无同源染色体的行为三看有无同源染色体的行为联会、四分体、分离。联会、四分

17、体、分离。这种方法简称三看鉴别法。这种方法简称三看鉴别法。减数分裂和有丝分裂减数分裂和有丝分裂图像鉴别图像鉴别一数一数染染色色体体数数目目奇数奇数偶数偶数二看二看同同源源染染色色体体有同源染色体有同源染色体无同源染色体无同源染色体三判断三判断同同源源染染色色体体行行为为无同源染色体行为无同源染色体行为（有丝分裂）（有丝分裂）联会、四分体、分离联会、四分体、分离（减（减）减减减减减数分裂和有丝分裂图像鉴别减数分裂和有丝分裂图像鉴别技巧：一数二看三判断技巧：一数二看三判断复制分裂1 1条染色体条染色体0 0条姐妹染色单体条姐妹染色单体1 1 个个DNADNA1 1条染色体条染色体2 2条姐妹染色单

18、体条姐妹染色单体2 2 个个DNADNA2 2条染色体条染色体0 0条姐妹染色单体条姐妹染色单体2 2个个 DNADNA减数分裂各期染色体和减数分裂各期染色体和DNADNA分子的数量变化特点：分子的数量变化特点： 染色体数：染色体数：2N42N42N42N42N4N2N2N4N2N2DNA数：数：2N42N82N82N82N8N4N4N4N2N2同源染色体：同源染色体：2对对2对对2对对2对对2对对无无无无无无无无无无染色体数：染色体数：DNA数：数：同源染色体：同源染色体：2N2N4N4N染染 色色 体体 变变 化化 曲曲 线线次级精母细胞次级精母细胞精原细胞精原细胞初级精母细胞初级精母细胞

19、精子细胞精子细胞次级精母细胞次级精母细胞2N2N4N4N精原细胞精原细胞DNA 变变 化化 曲曲 线线初级精母细胞初级精母细胞精子细胞精子细胞2N2N4N4N染色单体变化曲线次级精母细胞次级精母细胞精原细胞精原细胞初级精母细胞初级精母细胞精子细胞精子细胞(1)A图表示图表示 分裂的分裂的 时期；时期；B图图表示表示 分裂的分裂的 时期；时期；C图表示图表示 分裂分裂 的的 时期。时期。（2）具有同源染色体的是图）具有同源染色体的是图 。（3）含有四分体的是图）含有四分体的是图 。（4）图）图A细胞内染色体、染色单体和细胞内染色体、染色单体和DNA分子数依次分子数依次为为 。减数第一次减数第一次

20、中期中期有丝分裂有丝分裂中期中期减数第二次减数第二次中期中期A、BA4、 8 、 8 、练习练习1下图是某生物个体（体细胞含下图是某生物个体（体细胞含2n条染色体）的不同细条染色体）的不同细胞分裂图象，不正确的叙述是胞分裂图象，不正确的叙述是A是有丝分裂是有丝分裂 B是减数分裂是减数分裂C中等位基因分离中等位基因分离 D可能是次级卵母细胞可能是次级卵母细胞 答案：答案：D练习练习22 2A A和和C BC B和和D AD A和和D BD B和和C C 2 2练习练习3二二 受精作用受精作用 父亲体内的父亲体内的 所有精所有精原细胞，染色体组成并原细胞，染色体组成并无差别；母亲体内的卵无差别；母

21、亲体内的卵原细胞也是如此。可是，原细胞也是如此。可是，“一母生九子，九子各一母生九子，九子各不同不同”，同样的精（卵），同样的精（卵）原细胞会产生不同的配原细胞会产生不同的配子吗？子吗？建立减数分裂中染色体变化的模型建立减数分裂中染色体变化的模型 模拟减数分裂中染色体数目及主要行模拟减数分裂中染色体数目及主要行为的变化；为的变化； 模拟减数分裂过程中非同源染色体自模拟减数分裂过程中非同源染色体自由组合；由组合； 想一想：体细胞中有想一想：体细胞中有N对同源染色体对同源染色体的生物减数分裂可以形成多少种配子的生物减数分裂可以形成多少种配子呢？呢？1.代表分别来自父方和母方的同源染色体联会。 2.

22、4条。减数第一次分裂结束。2条。 3.减数第一次分裂过程中的同源染色体联会，形成四分体，同源染色体在赤道板位置成双排列，同源染色体分离，分别移向细胞两极；减数第二次分裂过程中非同源染色体的着丝点排列在细胞的赤道板上，着丝点分裂，染色单体成为染色体，移向细胞两极。 4.2个。2个。 讨论二 1.每个配子都含有两种颜色的染色体。 2.4种。 3.8种。 （一）配子中染色体组合的多样性（一）配子中染色体组合的多样性. .减数分裂过程中非同源染色体的自由组合减数分裂过程中非同源染色体的自由组合（）一个含（）一个含n n对同源染色体的精原细胞，经减对同源染色体的精原细胞，经减数分裂产生的精子类型有数分裂

23、产生的精子类型有2 2种；种；（）一个含（）一个含n n对同源染色体的卵原细胞，经减对同源染色体的卵原细胞，经减数分裂产生的卵细胞类型有数分裂产生的卵细胞类型有1 1种；种；（）体细胞含有（）体细胞含有n n对同源染色体的生物个体，对同源染色体的生物个体，经减数分裂产生的配子类型有经减数分裂产生的配子类型有2 2n n种。种。. .四分体时期有非姐妹染色单体的交叉互换。四分体时期有非姐妹染色单体的交叉互换。二、受精作用二、受精作用（二）受精作用（二）受精作用 1.1.概念：概念：精子和卵细胞相互识别、融合成为精子和卵细胞相互识别、融合成为受精卵受精卵的过程。的过程。 2.2.过程：过程：精子的

24、头部进入卵细胞，尾部留在外面精子的头部进入卵细胞，尾部留在外面卵细胞细胞膜卵细胞细胞膜外面出现了一层特殊的膜以阻止其他精子再进入外面出现了一层特殊的膜以阻止其他精子再进入精子精子的细胞核与卵细胞的细胞核相遇的细胞核与卵细胞的细胞核相遇二者的染色体会合。二者的染色体会合。 3.3.结果：结果：受精卵的染色体数恢复到体细胞的数目，其中有一半的受精卵的染色体数恢复到体细胞的数目，其中有一半的染色体来自精子（父方）另一半来自卵细胞（母方）染色体来自精子（父方）另一半来自卵细胞（母方）。 4.4.意义：意义：维持每种生物前后代体细胞中维持每种生物前后代体细胞中染色体数目染色体数目的恒定性，对的恒定性，对

25、于生物的遗传和变异，都是十分重要的。于生物的遗传和变异，都是十分重要的。雄性雄性亲本亲本雌性雌性亲本亲本2N2N减裂减裂减裂减裂精子精子卵细胞卵细胞N N受受精精卵卵受受精精2N2N有性生殖有性生殖子代子代个体个体有丝分裂有丝分裂细胞分化细胞分化2N2N个体发育个体发育受精作用的实质受精作用的实质精子细胞核与卵细胞核融合，精子精子细胞核与卵细胞核融合，精子细胞核内的细胞核内的n n条染色体与卵细胞内条染色体与卵细胞内的的n n条染色体合在一起，形成具有条染色体合在一起，形成具有2n2n条染色体的受精卵细胞。条染色体的受精卵细胞。1 1、保证了前后代染色体数目的稳定性（物种的稳定性）、保证了前后

26、代染色体数目的稳定性（物种的稳定性）2 2、雌雄配子结合能形成种类众多的受精卵。、雌雄配子结合能形成种类众多的受精卵。（非同源染色体自由组合（非同源染色体自由组合 染色体的交叉染色体的交叉互换互换 雌雄配子的随机组合）雌雄配子的随机组合）3 3、后代遗传物质由双亲提供，保证了后代具有双亲的、后代遗传物质由双亲提供，保证了后代具有双亲的遗传性，具有更大的活力和变异性。遗传性，具有更大的活力和变异性。课本课本P22P22一、基础题一、基础题1.1.（1 1） （2 2）（3 3）（4 4）2.B2.B3.D3.D4.4.（1 1）这个细胞正在进行减数分裂。因为该细胞中出现了）这个细胞正在进行减数分

27、裂。因为该细胞中出现了四分体。四分体。该细胞有该细胞有4 4条染色体，条染色体，8 8条染色单体。条染色单体。该细胞有该细胞有2 2对同源染色体。其中对同源染色体。其中A A与与C C，A A与与D D，B B与与C C，B B与与D D是非同源染色体。是非同源染色体。细胞中细胞中a a与与aa，b b与与b b ，c c与与c c ，d d与与d d 是姐妹染色单体是姐妹染色单体该细胞分裂完成后，子细胞中有该细胞分裂完成后，子细胞中有2 2条染色体条染色体二、拓展题二、拓展题提示：不一定。假如减数分裂过程中发生异常情况，提示：不一定。假如减数分裂过程中发生异常情况，比如减数分裂第一次分裂时联

28、会的同源染色体，有一比如减数分裂第一次分裂时联会的同源染色体，有一对或几对对或几对没有没有分别移向两极而是集中到一个次级精分别移向两极而是集中到一个次级精（卵）母细胞中，再经过减数分裂第二次分裂产生的（卵）母细胞中，再经过减数分裂第二次分裂产生的精子或卵细胞中的染色体就会比正常的多一条或几条精子或卵细胞中的染色体就会比正常的多一条或几条。再如减数分裂过程（无论第一次分裂还是第二分裂）再如减数分裂过程（无论第一次分裂还是第二分裂）中，染色体已移向细胞两极，但因某种原因中，染色体已移向细胞两极，但因某种原因细胞未分细胞未分裂裂成两个子细胞，这样就可能出现成两个子细胞，这样就可能出现精子或卵细胞中染

29、精子或卵细胞中染色体加倍色体加倍的现象。的现象。课本课本P26P26技能训练：表中数据：精原细胞技能训练：表中数据：精原细胞8 8，初级精母细胞，初级精母细胞8 8，次级精，次级精母细胞母细胞4848，精细胞，精细胞4 4曲线图：曲线图：一、基础题一、基础题1.1.（1 1） （2 2） （3 3） 2.2.（1 1）减数分裂非姐妹染色单体交叉互换，非同源染色体）减数分裂非姐妹染色单体交叉互换，非同源染色体 的的自由组合，受精作用过程是精子和卵细胞的随机结合的自由组合，受精作用过程是精子和卵细胞的随机结合的 （2 2）减数分裂使精子和卵细胞的染色体比体细胞的少一半，）减数分裂使精子和卵细胞的染色体比体细胞的少一半，而受精作用使受精卵中的染色体恢复到体细胞的数目而受精作用使受精卵中的染色体恢复到体细胞的数目二、拓展题二、拓展题提示：（提示：（1 1）